redresse=.75|vignette|class=skin-invert-image|Structure générique des agents Novitchok proposée par Hoenig ; en réalité, R n'est pas toujours un substituant alkyle ni X un halogène.
Les agents Novitchok (du , nouveau venu) sont un ensemble d'agents innervants (des poisons du système nerveux qui bloquent la transmission des informations nerveuses jusqu'aux organes). Ce sont des armes chimiques binaires, c'est-à-dire produites sous forme de composés précurseurs moins toxiques mis à réagir au moment de l'utilisation.
Développés par l'Union soviétique dans les années 1970 et 1980 Vil Mirzayanov, « Dismantling the Soviet/Russian Chemical Weapons Complex: An Insider's View », Global Proliferation of Weapons of Mass Destruction: Hearings Before the Permanent Subcommittee on Investigations of the Committee on Governmental Affairs, 1995, congrès, . Jonathan B. Tucker, War of Nerves, Anchor Books, New York, 2006, . ., puis par la Russie au moins jusque dans les années 1990 Stephanie Fitzpatrick, « Novichok », Weapons of Mass Destruction: The Essential Reference Guide, Eric A. Croddy, James J. Wirtz et Jeffrey A. Larsen, éditions ABC-CLIO, Santa Barbara, 2005, . ., leur existence a été rendue publique en à la suite des révélations de Vil Mirzayanov, un scientifique russe aujourd'hui établi aux États-Unis qui participait à leur développement..
Il s'agirait d'un des agents innervants les plus toxiques jamais conçus. Certaines molécules, comme le A-232, auraient, dans les conditions optimales, un effet cinq à huit fois plus puissant que l'agent VX.., tandis que d'autres, comme le A-234, seraient dix fois plus toxiques que le soman.. Ces composés appartiennent à la quatrième génération d'armes chimiques développées dans le cadre du programme soviétique Foliant. Initialement appelée K-84 et plus tard renommée A-230, la série Novitchok comprend plus d'une centaine de substances. D'un point de vue militaire, le plus performant de ces composés serait le A-232 (Novitchok-5), à l'origine du développement des formulations binaires de toute la série. Au sens strict, les agents innervants eux-mêmes sont appelés par leur code (A-232, par exemple) tandis que leur désignation Novitchok fait référence à leur forme binaire. Au sens large, de nombreux composés apparentés généralement très toxiques sont qualifiés de « type Novitchok » sans nécessairement être binaires.
La structure chimique de ces composés est longtemps restée obscure. Ils ont été conçus pour échapper à la Convention sur l'interdiction des armes chimiques, ne pas être détectés par les experts en armement chimique occidentaux ni par les médecins légistes, rendre inopérants les moyens de l'OTAN de protection et de traitement contre les armes chimiques et pouvoir être présentés comme relevant de l'industrie des pesticides organophosphorés.. Ils ont en commun d'être des inhibiteurs de l'acétylcholinestérase, enzyme impliquée dans la transmission de l'influx nerveux et nécessaire à la relaxation musculaire. Ils agissent en provoquant une crise cholinergique conduisant à la mort essentiellement par étouffement.
Formule Description redresse=2|vignette|class=skin-invert-image|Exemples d'agents Novitchok selon Hoenig.
Les agents Novitchok ont été décrits pour la première fois par Vil Mirzayanov en .. Préparés sous forme d'huiles, de gels, voire de poudres ultra fines plutôt que sous forme de gaz ou de vapeur, ils présentaient des propriétés uniques. Ils furent ensuite préparés sous forme d'agents binaires, avec les mêmes propriétés que les précédents mais à partir de substances non régulées par la Convention sur l'interdiction des armes chimiques ou indétectables par les inspecteurs de l'Organisation pour l'interdiction des armes chimiques (OIAC). La désignation « Novitchok » fait référence à la forme binaire de ces substances, le composé final étant désigné par son numéro de code (par exemple, A-232).
La première série d'agents Novitchok correspondait à la forme binaire d'un agent de la série V, le VR, tandis que les derniers sont les formes binaires de composés tels que le A-232 et le A-234. Un rapport américain décrit le A-232 et son dérivé éthylé, le A-234, comme « aussi toxiques que le VX, aussi résistants au traitement que le soman, et plus difficiles à détecter et plus faciles à produire que le VX ».. La version binaire de ces agents utiliserait de l'acétonitrile et des phosphates organiques qui peuvent être présentés comme de simples précurseurs de pesticides.
Les structures d'agents Novitchok données par Mirzayanov différaient quelque peu de celles identifiées par les experts occidentaux. Il précisa qu'un grand nombre de composés avaient été produits, et qu'un certain nombre d'entre eux, parmi les moins efficaces, avaient été publiés dans la littérature scientifique comme nouveaux insecticides organophosphorés afin de camoufler le programme soviétique d'armement chimique en programme de recherche sur les pesticides.
La structure de l'un des plus puissants d'entre eux, le A-234, varie ainsi quelque peu entre celle proposée par Mirzayanov et celle proposée par des experts occidentaux comme Hoenig Steven L. Hoenig, Compendium of Chemical Warfare Agents, Springer, 2007. . et Ellison D. Hank Ellison, Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents, CRC Press, , 2008. ..
Les agents Novitchok sont réputés pouvoir être dispersés sous forme de liquides, d'aérosols ou de gaz à l'aide d'une grande variété de systèmes, comme des bombes, des obus d'artillerie, des missiles ou des vaporisateurs.
Chimie redresse=2|vignette|class=skin-invert-image|Structures d'agents Novitchok données par Vil Mirzayanov. Y sont notamment représentées en haut en partant de la gauche les structures du A-230, du A-232 et du A-234.
Selon , expert américain en armes chimiques, la première formulation binaire développée par le programme Foliant a permis de réaliser la « substance 33 » (VR) : très semblable au VX, il n'en diffère que par des substituants alkyle sur des atomes d'azote et d'oxygène. « Cette arme fut appelée Novitchok »..
Un grand nombre de structures potentielles ont été publiées. Celles proposées par Hoenig présentent toutes un centre organophosphoré classique, parfois avec le groupe P=O remplacé par P=S ou P=Se, généralement présenté comme un phosphoramidate ou un phosphonate, le plus souvent fluoré, par exemple un monofluorophosphate . Les groupes organiques présentent une plus grande variabilité, mais avec en commun un substituant oxime de phosgène ou des structures analogues. Ceci confère à la molécule de puissantes propriétés vésicantes supposées accroître l'effet destructeur des agents Novitchok. Des auteurs affirment que ces molécules présentent en outre des motifs de réticulation susceptibles de se lier par covalence en plusieurs endroits du site actif de l'acétylcholinestérase, ce qui expliquerait la dénaturation rapide de l'enzyme, effet qui serait caractéristique des agents Novitchok.
Une simulation in silico réalisée à l'université de Californie à San Diego avec la structure de l'A-232 proposée par Mirzayanov a montré que cette molécule se liait étroitement par covalence à un résidu de sérine du site actif des acétylcholinestérases avec une affinité élevée, selon un mode semblable à celui observé avec des agents innervants comme le tabun et le soman..
Effets et antidotes redresse=1.25|vignette|Structure tridimensionnelle d'une acétylcholinestérase cristallisée (.).
En tant qu'agents innervants, les agents Novitchok appartiennent à la classe des composés anticholinestérase organophosphorés. Ce sont des inhibiteurs de l'acétylcholinestérase, enzyme qui catalyse l'hydrolyse de l'acétylcholine , un neurotransmetteur, en ion acétate et en choline . L'augmentation de la concentration en acétylcholine provoque une crise cholinergique majeure qui se traduit par un dysfonctionnement neuromusculaire généralisé conduisant à une sudation excessive, des nausées, des vomissements, la perte de contrôle des muscles, un arrêt respiratoire, un arrêt cardiaque et à la mort, que ce soit des suites d'une défaillance cardiaque ou d'une suffocation provoquée par l'envahissement des poumons par des sécrétions anormalement abondantes (bronchorrhée). D'après Mirzayanov, le Novitchok-5 (A-232) est, dans les conditions optimales, cinq à huit fois plus puissant que le VX ; deux études comparatives théoriques plus récentes.. suggèrent quant à elles une toxicité inférieure à ce dernier. Les substances actives des Novitchok sont présumées être liquides, en partie également solides, et peuvent être administrées aux victimes par injection, inhalation ou application sur l'épiderme. Le A-230 et le A-232 franchissent la barrière hémato-encéphalique et pénètrent rapidement dans le système nerveux central à partir de la circulation sanguine générale Jonathan B. Tucker, War of Nerves, Anchor Books, New York, 2006, . ..
redresse=.75|vignette|class=skin-invert-image|Atropine.
Le traitement des victimes exposées à un agent Novitchok nécessite davantage de moyens que pour les autres agents innervants. En règle générale, l'utilisation d'anticholinergiques rapides tels que l'atropine peut bloquer les récepteurs de l'acétylcholine afin de prévenir l'empoisonnement du système nerveux parasympathique par un excès d'acétylcholine. Les doses d'atropine nécessaires dans le cas d'un empoisonnement par un agent Novitchok sont cependant telles qu'elles sont susceptibles d'infliger aux victimes des effets secondaires graves comme un changement de la fréquence cardiaque et l'épaississement des sécrétions bronchiques consécutives à l'exposition à l'agent innervant, de sorte que des techniques de maintien en vie sophistiquées sont nécessaires en complément de l'administration d'atropine.
Dans le traitement des victimes exposées à un agent innervant, l'atropine est le plus souvent employée avec des oximes telles que la pralidoxime, l'obidoxime, le TMB-4 ou le HI-6, qui réactivent l'acétylcholinestérase inactivée par phosphorylation sous l'effet d'un agent innervant organophosphoré et soulagent la paralysie des muscles respiratoires provoquée par certains de ces agents. La pralidoxime n'est cependant pas efficace contre le soman et les agents Novitchok.
redresse=.75|vignette|class=skin-invert-image|Galantamine.
Selon des scientifiques russes Charles Edward Stewart, Weapons of Mass Casualties and Terrorism Response Handbook, Jones & Bartlett Learning, 2006. ., les agents Novitchok sont susceptibles de laisser des séquelles dans le système nerveux conduisant à des handicaps physiques permanents. Leurs effets sur l'homme ont pu être observés sur Andreï Jelezniakov, un scientifique soviétique qui a participé à leur développement et a été accidentellement exposé à un agent Novitchok non déterminé alors qu'il travaillait dans un laboratoire à Moscou en 1987. Il fut hospitalisé dans un état critique et mit dix jours à reprendre conscience après l'accident. Il perdit la capacité de marcher et fut traité dans une clinique secrète à Léningrad pendant les trois mois qui suivirent. Il souffrit par la suite de « faiblesse musculaire chronique aux bras, d'une hépatite toxique conduisant à une cirrhose du foie, d'épilepsie, d'accès de dépression, et d'incapacité à lire ou à se concentrer qui le laissa totalement handicapé et inapte au travail ». Il ne s'en remit jamais et mourut en après que sa santé se fut détériorée pendant cinq ans.